尿的生成与排出.pptx

尿的生成与排出尿的生成与排出本本章章主主要要包包括括尿尿生生成成、尿尿生生成成的的调调节节及及尿尿的的浓浓缩缩与与稀稀释释三三部部分分。以以尿尿生生成成为为核核心心，包包括括肾肾小小球球滤滤过过作作用用、肾肾小小 管管 与与 集集 合合 管管 的的 重重 吸吸 收收 和和 分分 泌泌。生物体通过泌尿过程完成排除废物，生物体通过泌尿过程完成排除废物，调节水盐平衡和酸碱平衡，对维持内调节水盐平衡和酸碱平衡，对维持内环境稳定中起重要作用。环境稳定中起重要作用。第十章第十章 尿的生成和排出尿的生成和排出肾脏的功能概述肾脏的功能概述1 1、代谢尾产物的排泄、代谢尾产物的排泄2 2、调节水、电解质和、调节水、电解质和 酸碱平衡酸碱平衡3 3、产生多种生物活性、产生多种生物活性 物质物质The renal function：泌尿功能和非泌尿功能泌尿功能和非泌尿功能泌尿功能泌尿功能尿生成过程尿生成过程1.肾小球的滤过肾小球的滤过(glomeruluar filtration)2.肾小管和集合管的重吸肾小管和集合管的重吸收收(reabsorption in renal tubule and collect tubule)3.肾小管与集合管的排泄肾小管与集合管的排泄(excretion of tubule and collect tubule)非非泌泌尿尿功功能能分分泌泌生物活性物质生物活性物质肾分泌的活性物质：肾分泌的活性物质：A.促促 红红 细细 胞胞 生生 成成 素素（erythropoietin,EPO）促促RBC生成生成B.肾肾素素(renin)调调节节醛醛固固酮酮(aldosterone)分分泌泌调调节节血血量量调调节节电电解解质质浓度浓度 C.羟化羟化VitD3钙磷代谢钙磷代谢 D.PGA舒血管舒血管尿液：尿液：正常尿液为淡黄色；正常尿液为淡黄色；比重在比重在1.015-1.025之间；之间；渗透压一般高于血浆；渗透压一般高于血浆；呈酸性，呈酸性，pH值在值在 5.0-7.0 之间；之间；正常人的尿量正常人的尿量 24H 为为1000-2000ml，一般为，一般为1500ml多尿多尿:24H 的尿量超过的尿量超过 2500ml.少尿少尿:24H 尿量在尿量在 100-500ml 之间。之间。无尿无尿:24H 尿量少于尿量少于 100ml。一一、肾肾的的功功能能解解剖剖（一一）肾肾单单位位和和集集合合管管 肾肾单单位位是是肾肾脏脏的的基基本本功功能能单单位位，共共有有170-240万万个个，由由肾肾小小体体和和肾肾小小管管组组成成 第一节第一节 肾的功能解剖和肾血流量肾的功能解剖和肾血流量 肾小球肾小球glomerulus（毛细血管球）毛细血管球）肾小体肾小体 renal corpuscle 肾小囊肾小囊renal capsule（内层、囊腔、外层）内层、囊腔、外层）肾单位肾单位(Nephron)近球小管近球小管proximal tubule200万个万个 肾小管肾小管 髓袢髓袢medullary loop renal tubule 远球小管远球小管distal tubule集集合合管管(Collecting tubule)：不不包包括括在在肾肾单位内，在尿液浓缩功能中起作用单位内，在尿液浓缩功能中起作用。（二）皮质肾单位和近髓肾单位（二）皮质肾单位和近髓肾单位 皮质肾单位：占皮质肾单位：占8590%，肾小球小，肾小球小，肾单位肾单位 cortical nephron 入小球小入小球小A口径口径 出球出球 小小A类型类型 近髓肾单位近髓肾单位juxtamedullary nephron：占占10 15%，肾小球大，入球小，肾小球大，入球小A口径口径出球出球 小小A，位于皮质深部位于皮质深部1/3处，处，出球小出球小A 网状小血管网状小血管 直小血管直小血管U形形（三）球旁器（三）球旁器近球小体近球小体(juxtaglomerular apparatus)主要分布在皮质肾单位主要分布在皮质肾单位1 颗粒细胞颗粒细胞(近球细胞近球细胞juxtaglomerular cells）:入球小入球小A（afferent arteriole）,分泌肾素分泌肾素(renin)2 系膜细胞系膜细胞(间质细胞间质细胞 lacis cells):传递信息传递信息3 致密斑致密斑(macular densa):感感受小管内受小管内Na+含量的变化含量的变化近球细胞近球细胞调节肾素调节肾素分泌分泌（四）肾的神经支配（四）肾的神经支配(交感神经支配）交感神经支配）T12-L3 肾肾A 肾小管肾小管 颗粒细胞颗粒细胞 肾血流量肾血流量肾小球滤过率肾小球滤过率 肾小管重吸收肾小管重吸收 肾素释放肾素释放（五）（五）肾脏血液循环的特点肾脏血液循环的特点 1 肾肾脏脏的的血血液液供供应应(renal blood supply)：血血供供丰丰富富 成人安静时成人安静时1200ml/min 皮质皮质(cortex)94%外髓外髓(outer zone)56%内髓内髓(inner zone)1%2 两套毛细血管网两套毛细血管网 腹主腹主A 肾肾A 叶间叶间A 弓形弓形A 肾小球肾小球Cap 入球小入球小A 小叶间小叶间A出球小出球小A 肾小管周围肾小管周围Cap肾肾V 叶间叶间V 弓形弓形V 小叶间小叶间V-肾小球肾小球Cap：压力高，压力高，利于肾小球滤过利于肾小球滤过肾小管周围肾小管周围Cap：压力低，压力低，利于肾小管重吸收利于肾小管重吸收肾两套肾两套CapCap网网:3.肾内血流量分布不均匀肾内血流量分布不均匀(maldistribution of blood flow in kidney)皮皮质质血血流流量量髓髓质质(blood flow in the vasa recta of the renal medulla is very low compared with flow in the renal cortex)皮质肾单位入球小皮质肾单位入球小A口径口径 出球小出球小A (阻力小阻力小)（阻力大）（阻力大）肾小球内压高肾小球内压高利于滤过利于滤过髓质血流量少髓质血流量少 直小血管阻力大直小血管阻力大 原因原因 髓质部高阻力髓质部高阻力 管内血粘滞也较高管内血粘滞也较高肾肾脏脏的的血血液液供供应应特特点点：1200ml/min，占占心心输输出出量量的的1/5-1/4。皮皮质质 94%外外髓髓质质5-6%内内髓髓质质180mmHg（24Kpa）时时，肾肾血血流流量量又随肾又随肾A压升高而升高压升高而升高罂粟硷罂粟硷(Papaverine)、水合氯醛水合氯醛(Chloral Hydrate)抑抑制血管平滑肌后自身调节制血管平滑肌后自身调节(autoregulation)现象现象消失，提示自身调节与血管平滑肌活动有消失，提示自身调节与血管平滑肌活动有关。关。机制：细胞分流学说、组织压力学说、肌机制：细胞分流学说、组织压力学说、肌原反应学说、反馈调节学说原反应学说、反馈调节学说肌原学说肌原学说(myogenic mechanism)当当肾肾灌灌注注压压升升高高入入球球小小A血血管管平平滑滑肌肌牵牵张张刺刺激激 平平滑滑肌肌紧紧张张性性 管管径径相相应应缩缩小小 血血流流阻阻力力 血流量血流量(反之亦然）反之亦然）管管 -球反馈球反馈肾血流量和肾小肾血流量和肾小球滤过增加球滤过增加小小管液增加管液增加 致密致密斑反馈信号给肾斑反馈信号给肾小球，使肾小球小球，使肾小球滤过减少。滤过减少。（二）肾脏血流的神经体液调节（二）肾脏血流的神经体液调节 紧急情况紧急情况 -血液的再分配血液的再分配肾交感肾交感N+肾血管收缩肾血管收缩 肾血肾血E、NE、ADH、Ang+PG+肾血管舒张肾血管舒张 肾血肾血体体位位性性肾肾血血液液量量改改变变，可可能能是是反反射射性性交交感感N N兴奋所致兴奋所致意义意义安安静静正正常常：通通过过自自身身调调节节使使肾肾血血流流量量相相对对稳定，泌尿活动正常进行。稳定，泌尿活动正常进行。运运动动或或异异常常如如高高温温、出出血血缺缺氧氧时时：通通过过神神经经、体体液液调调节节使使血血流流量量减减少少，保保证证重重要要器器官的血流供应。官的血流供应。第二节第二节 尿的生成尿的生成 一、肾小球的滤过机能一、肾小球的滤过机能肾小球滤过（肾小球滤过（GFR）：指血液流经肾小球时，血）：指血液流经肾小球时，血浆中的水分和小分子溶质，从毛细血管到达肾浆中的水分和小分子溶质，从毛细血管到达肾小囊囊腔的过程。小囊囊腔的过程。原尿：由肾小球滤过产生的血浆的超滤液，不含原尿：由肾小球滤过产生的血浆的超滤液，不含有形成分和大分子蛋白。有形成分和大分子蛋白。肾小球滤过率：单位时间内两肾生成的超肾小球滤过率：单位时间内两肾生成的超滤量，也称肾小球清除率。滤量，也称肾小球清除率。滤过分数：肾小球滤过率和肾血浆流量的滤过分数：肾小球滤过率和肾血浆流量的比值。一般为比值。一般为19%19%。总面积：总面积：1.5m2通透性高（机械屏障通透性高（机械屏障有孔）：有孔）：窗孔窗孔50-100 nm 网孔网孔4-8nm 裂孔膜之孔裂孔膜之孔4-14nm电屏障：糖蛋白电屏障：糖蛋白（一）滤过膜及其通透性（一）滤过膜及其通透性 1 1、滤过膜、滤过膜 ：2 2、通透性：用允许通过的物质、通透性：用允许通过的物质分子量大小来衡量分子量大小来衡量原尿：由肾小球原尿：由肾小球滤过产生的血浆滤过产生的血浆的超滤液，不含的超滤液，不含有形成分和大分有形成分和大分子蛋白。子蛋白。（二）有效滤过压（二）有效滤过压 肾小球滤过的动力，使肾小球能不断的生成原尿肾小球滤过的动力，使肾小球能不断的生成原尿 Pf=Pf=肾小球肾小球肾小球肾小球CapCap压压压压-(-(血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压血浆胶体渗透压+囊内压囊内压囊内压囊内压)入球端入球端入球端入球端Pf=6-(3.3+1.3)=1.4kPa Pf=6-(3.3+1.3)=1.4kPa 滤过滤过滤过滤过当当当当Pf Pf 降到降到降到降到 0 0时，滤过停止时，滤过停止时，滤过停止时，滤过停止（三）肾血浆流量：（三）肾血浆流量：660660ml/minml/min肾血浆流量主要影响胶体渗透压上升速度肾血浆流量主要影响胶体渗透压上升速度*大量注入生理盐水利尿大量注入生理盐水利尿肾小球滤过率（肾小球滤过率（glomerular filtration glomerular filtration raterate，GFRGFR）：）：1 1分钟两肾生成的原尿量：分钟两肾生成的原尿量：125125ml/minml/min，滤过分数：滤过分数：(125/600)(125/600)%=19%=19%原尿：原尿：180180L/d L/d 终尿：终尿：15001500ml/dml/d二、肾小球的重吸收二、肾小球的重吸收重吸收：物质从肾小重吸收：物质从肾小管液中转运至血液中。管液中转运至血液中。重吸收重吸收 部部 位位 重吸收能力重吸收能力 近球小管近球小管 67%的钠、氯、钾、水，的钠、氯、钾、水，全部糖及全部糖及AA 髓髓 袢袢 20%的钠、氯、钾，的钠、氯、钾，10%水水 远曲、集合管远曲、集合管 12%的钠、氯，不等量水的钠、氯，不等量水1 1、Na+Na+：近球小管：近球小管：65-7065-70，易化入胞，易化入胞 主动出主动出胞，带动胞，带动HCO3-HCO3-、Cl-Cl-，也有也有Na+-H+Na+-H+交换，交换，H+H+分泌促进分泌促进HCO3-HCO3-重吸收重吸收 髓袢升支粗段：髓袢升支粗段：Na+-K+-2Cl-Na+-K+-2Cl-共用一个共用一个载体（速尿，利尿酸）载体（速尿，利尿酸）远曲小管：远曲小管：1010，主动转运，与，主动转运，与H+H+、K+K+交交换在近球小管后段：小管液换在近球小管后段：小管液Cl-Cl-浓度高于管浓度高于管周组织液，顺浓度差由细胞紧密连接处入周组织液，顺浓度差由细胞紧密连接处入细胞间隙，细胞间隙，Na+Na+顺电位差入细胞间隙；构成顺电位差入细胞间隙；构成NaClNaCl经细胞旁路重吸收。经细胞旁路重吸收。2、H2O：60-70近球小管；近球小管；30-40远曲集远曲集 合管（高渗区合管（高渗区+ADH）3、HCO3-：HCO3-+H+H2CO3 CO2入胞，入胞，胞内胞内HCO3-入血；入血；HCO3-重吸收，促进重吸收，促进H+分分泌，泌，Na+-H+交换，交换，NaHCO3入血入血 *酸碱平衡酸碱平衡 4、K+：近球小管几乎主动重吸收了滤出的全近球小管几乎主动重吸收了滤出的全部部 5、Gs与与Na+偶联；偶联；肾糖阈：肾糖阈：160180mg/100ml （8.889.99Mm/L）三、肾小管的分泌作用：三、肾小管的分泌作用：分泌：上皮细胞将本身产生的物质或血液中分泌：上皮细胞将本身产生的物质或血液中的物质转运至肾小管腔内。的物质转运至肾小管腔内。部部 位位 主要分泌主要分泌 近球小管近球小管 氢氢 髓髓 袢袢 远曲、集合管远曲、集合管 氢、钾、氨氢、钾、氨1、K+：被动过程，主要在远曲小管、集合管被动过程，主要在远曲小管、集合管进行，依赖于进行，依赖于Na+主动重吸收。主动重吸收。Na+-K+交交换与换与Na+-H+交换竞争交换竞争 2、H+：主动过程，肾小管各段，集合管。主动过程，肾小管各段，集合管。Na+-H+交换，乙酰唑胺抑制碳酸酐酶，限交换，乙酰唑胺抑制碳酸酐酶，限制制H+分泌，也就限制了分泌，也就限制了NaHCO3重吸收，重吸收，利尿；利尿；H+分泌与分泌与HCO3-重吸收，调节酸碱平衡重吸收，调节酸碱平衡 3、NH3：取决于小管液取决于小管液，NH3+H+NH4Cl，促进促进H+分泌分泌第三节第三节 尿生成的调节尿生成的调节调节途径：滤过、重吸收、分泌。调节途径：滤过、重吸收、分泌。一、肾内的自身调节一、肾内的自身调节 （一）小管液中溶质的浓度（一）小管液中溶质的浓度 -渗透性利尿渗透性利尿糖糖 尿尿 病病、i v G l u导导 致致 超超 过过 肾肾 糖糖 阈阈ivdrip甘露醇、山梨醇（滤过但不重吸收）甘露醇、山梨醇（滤过但不重吸收）小管液溶质浓度（晶渗压）小管液溶质浓度（晶渗压）水重吸收少，尿多水重吸收少，尿多渗透性利尿：小管液溶质浓度增高导致渗渗透性利尿：小管液溶质浓度增高导致渗 透压升高造成的利尿。透压升高造成的利尿。（二）球管平衡（二）球管平衡 定比重吸收定比重吸收-泵漏模式泵漏模式球管平衡：近球小管重吸球管平衡：近球小管重吸收率始终占肾小球滤过收率始终占肾小球滤过率率65%-70%的现象。的现象。球管平衡意义：使终尿不球管平衡意义：使终尿不致因致因GFR的增减而大幅的增减而大幅度波动。度波动。（远侧部重吸收亦随之增（远侧部重吸收亦随之增减）减）（水钠在近球小管均为定（水钠在近球小管均为定比重吸收）比重吸收）二、神经和体液调节二、神经和体液调节 （一）肾交感神经（一）肾交感神经 的作用的作用入球小入球小A收缩为主：收缩为主：肾血浆流量肾血浆流量肾小球肾小球Cap压压GFR近球小体释放肾素近球小体释放肾素 肾小管重吸收肾小管重吸收 NaCl和水和水 近球小管和髓袢重吸收近球小管和髓袢重吸收 NaCl和水和水（二）体液调节（二）体液调节 1 抗利尿激素抗利尿激素分泌部位：下丘脑视上核和室旁核分泌部位：下丘脑视上核和室旁核 化学本质：肽类激素化学本质：肽类激素ADH作用：作用：提高远曲小管和集提高远曲小管和集合管对合管对水的通透性水的通透性增加髓袢升支粗段增加髓袢升支粗段重吸收重吸收 NaCl增加内髓集合管对增加内髓集合管对尿素的通透性尿素的通透性 ADH ADH 的主要作用的主要作用是控制肾脏集合管是控制肾脏集合管水重吸收。水重吸收。ADH大剂量时大剂量时具有血管加压的具有血管加压的效应。效应。ADH释放的有效刺激：释放的有效刺激：血浆晶体渗透压血浆晶体渗透压 循环血量循环血量 动脉血压动脉血压 其他其他高渗时的调节过程高渗时的调节过程 水利尿的调节过程水利尿的调节过程 2 2 肾素肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统醛固酮系统1 1）肾素）肾素肾素的功能及其肾素的功能及其分泌调节分泌调节 2）血管紧张素）血管紧张素Ang对尿生成的调节对尿生成的调节 醛固酮的合成和分泌醛固酮的合成和分泌 近球小管重吸收近球小管重吸收NaCl ADH释放释放 NaCl和水重吸收和水重吸收 尿少尿少3）醛固酮）醛固酮（aldosteronealdosterone）促进远曲小管和集促进远曲小管和集合管的主细胞重吸合管的主细胞重吸收收Na+并排并排K+保钠、保水、排钾保钠、保水、排钾对对对对Na+Na+重吸收具有重吸收具有重吸收具有重吸收具有十分重要的作用，十分重要的作用，十分重要的作用，十分重要的作用，调节每日排调节每日排调节每日排调节每日排Na+Na+量量量量变化范围在变化范围在变化范围在变化范围在0.10.1g g到到到到30304040g g4）心房钠尿肽）心房钠尿肽（心钠素尿肽，（心钠素尿肽，atrial natriuretic peptide，ANP）：）：循环血量循环血量 心房肌受牵张而释放心房肌受牵张而释放集合管重吸收集合管重吸收集合管重吸收集合管重吸收NaClNaCl肾素肾素肾素肾素醛固酮醛固酮醛固酮醛固酮ADHADH肾血浆流量和肾血浆流量和肾血浆流量和肾血浆流量和GFRGFRNaClNaCl排出和水的排出排出和水的排出排出和水的排出排出和水的排出小结小结 循环血量循环血量 循环血量循环血量 交感交感N活动活动 交感交感N活动活动 R-A-A、ANP 、ADH；R-A-A 、ANP 、ADH 肾小球重吸收肾小球重吸收Na+、H2O；肾小球重吸收肾小球重吸收Na+、H2O 血量血量 血量血量第四节第四节 尿液的浓缩和稀释尿液的浓缩和稀释一、尿液的一、尿液的稀释和浓缩稀释和浓缩尿液的稀释：尿液的稀释：主要发生在髓袢升支粗段主要发生在髓袢升支粗段特点：重吸收溶质多，水不易被重吸收特点：重吸收溶质多，水不易被重吸收ADH ADH 远曲小管和集合管重吸收水远曲小管和集合管重吸收水尿稀释尿稀释（一）尿的稀释（一）尿的稀释（二）尿的浓缩（二）尿的浓缩 特点：重吸收水多，溶质留在小管液特点：重吸收水多，溶质留在小管液结构基础结构基础：髓袢的髓袢的“U”型结构型结构 直小血管的发卡样排列直小血管的发卡样排列 从皮质到髓质走向的集合管从皮质到髓质走向的集合管功能基础功能基础：髓袢、远曲小管和集合管对水和溶质髓袢、远曲小管和集合管对水和溶质 通透性的差异、重吸收溶质能力的差通透性的差异、重吸收溶质能力的差 异。从皮质到髓质存在的渗透压梯度。异。从皮质到髓质存在的渗透压梯度。1、逆流倍增2、逆流交换 -直小血管3、髓质渗透压梯度形成机制、髓质渗透压梯度形成机制：逆：逆流流学说学说外髓部：髓袢升支粗外髓部：髓袢升支粗 段对段对NaCl的主动的主动 重吸收。对水和尿重吸收。对水和尿 素不通透素不通透 内髓部：髓袢降支细内髓部：髓袢降支细 段对水通透。段对水通透。降支吸水，升支吸盐，降支吸水，升支吸盐，内髓部集合管对尿内髓部集合管对尿素通透性大素通透性大内髓部：髓袢升支内髓部：髓袢升支细段对水不通透；细段对水不通透；对对NaNa易通透；对尿易通透；对尿素中等通透。素中等通透。2 渗透压梯度的渗透压梯度的维持维持直小血管带走水直小血管带走水而留下较多溶质而留下较多溶质维持肾组织液高渗维持肾组织液高渗3 3 渗透压梯度的渗透压梯度的作用作用肾组织液高渗透压是水重吸收的动力肾组织液高渗透压是水重吸收的动力 ADH ADH 水重吸收水重吸收、尿少、尿少 （浓缩成高渗尿）（浓缩成高渗尿）ADH ADH 水重吸收水重吸收、尿多、尿多 （稀释成低渗尿）（稀释成低渗尿）第五节第五节 清除率清除率血浆清除率：肾脏在单位时间内将多少毫升血浆清除率：肾脏在单位时间内将多少毫升血浆中所含的某种物质完全清除出去，这血浆中所含的某种物质完全清除出去，这个被完全清除了某种物质的毫升数，称为个被完全清除了某种物质的毫升数，称为该物质的血浆清除率。该物质的血浆清除率。C=U*V/P （ml/min）菊酚只滤过，不重吸收也不分泌菊酚只滤过，不重吸收也不分泌UV=FP-R+E UV=FP F=(UV)/P 125ml/min 测血浆量测血浆量X：碘锐特，对氨基马尿酸在肾碘锐特，对氨基马尿酸在肾V中中为为0，说明全排出，说明全排出 UV=XP X(UV)/P 660 ml/min 血浆占全血血浆占全血55 肾血流量肾血流量 (660/55)*100=1200 ml/min肾功能推测：肾功能推测：125 ml/min 有分泌有分泌第六节第六节 尿的排放尿的排放一、膀胱与尿道一、膀胱与尿道 的神经支配的神经支配1 盆盆N兴奋兴奋 膀胱逼尿肌收缩膀胱逼尿肌收缩 内括约肌松弛内括约肌松弛 2 腹下腹下N兴奋兴奋 膀胱逼尿肌松弛膀胱逼尿肌松弛 内括约肌收缩内括约肌收缩 3 阴部阴部N抑制抑制 外括约肌松弛外括约肌松弛 二、二、排尿反射排尿反射 脑干、大脑皮层脑干、大脑皮层脑干、大脑皮层脑干、大脑皮层 S S2 2-S-S4 4 膀胱壁牵张膀胱壁牵张膀胱壁牵张膀胱壁牵张R R 外括约肌松驰外括约肌松驰外括约肌松驰外括约肌松驰